混沌分形法研究蛋白质界面性质、界面现象与蛋液乳化、起泡性的关系
批准号:
32060583
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
吴磊燕
依托单位:
学科分类:
食品科学研究的新方法
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴磊燕
中文摘要
起泡、乳化剂等界面活性剂有食品工业“味精”之称。蛋液蛋白是最好的天然起泡、乳化剂,蛋白质界面行为差异使其各组分的起泡、乳化效果迵异,因而使蛋液用途受限。本项目拟将蛋清分为卵清蛋白、卵转铁蛋白、卵类粘蛋白和溶菌酶等四组分,蛋黄分为蛋黄浆液和蛋黄颗粒二组分,用扫描电镜、核磁共振、动态流变学、差示扫描量热法等技术研究蛋液各组分及其混合物蛋白质溶液的形貌、流变等物性;用滴形分析法研究各组分稀溶液的界面力学、动力学和流变学等界面性质,及它们浓溶液的蛋白自组装胶束聚集体及其起泡、乳化性的界面现象;为了得到更具现实指导意义的关系式模型,用混沌分形理论从时间和空间上探究界面性质、界面现象与蛋白质起泡、乳化性的关系,以达到调控溶液的组成、环境等参数就可改变蛋白质的起泡、乳化性的目的;最后,研究将各蛋白组分制成起泡、乳化性专用蛋粉添加剂,以丰富蛋产品,增加蛋价值,解决鲜蛋的贮藏和运输困难。
英文摘要
Surfactants,such as Foaming agent, emulsifier are known as "monosodium glutamate" in the food industry. Hen egg protein is one of the best natural foaming, emulsifying agent. But application of egg protein is limited because various protein fractions produce different foaming and emulsifying effects, which come from differences of interface behavior of protein. In this program, egg white will be divided into four groups, which are ovalbumin, transferrin, ovomucoid, lysozyme and other proteins, and Granule and plasma fractions can be separated from egg yolk. These components and its mixtures were used to investigate the physical properties such as morphology, rheological property of protein solution by scanning electron microscope (SEM), nuclear magnetic resonance (NMR), dynamic rheology, differential scanning calorimetry (DSC). The interface properties such as interface mechanics, dynamics and rheology in dilute solution and the interface phenomena of the self-assembled micelles and their foaming and emulsifying properties in thick solution were studied by using the pendant-drop method. In order to obtain a more realistic and instructive relational model, the relations between the interface properties, interface phenomena and the foaming and emulsifying properties of proteins were explored in terms of time and space with the chaos fractal theory, so as to change the foaming and emulsifying properties of proteins by regulating the composition and environment of the solution. Finally, the special egg powder additives with foaming and emulsifying properties that can be used in different products were fabricated. So it can enrich egg products, increase the value of eggs and solve the difficultly problems of storage and transportation of fresh eggs.
蛋液是天然的起泡、乳化剂,蛋白质界面行为差异使其起泡、乳化效果迵异,因而使蛋液用途受限。本项目将蛋清分为卵清蛋白、卵转铁蛋白、卵类粘蛋白和溶菌酶等四组分,蛋黄分为蛋黄浆液和蛋黄颗粒二组分,用混沌分形理论研究这些组分的界面现象与蛋白质起泡、乳化性的关系,并以此为基础研究蛋液专用粉在烘焙类食品的应用。结果如下:(1)蛋清液中的OVA和OVT结构较紧凑,界面压力、吸附速率较大,具有较大弹性模量和较小的粘性模量,乳化性较好,而OVO和LYZ结构松散,粘性模量较强,起泡性及泡沫稳定性较好;(2)卵转铁蛋白的结构随着pH值、离子环境、温度等因素的变化导致其界面吸附能力、吸附速率及界面流变性的改变,并引起起泡、乳化性质的变化。对其吸附过程进行受力分析,利用混沌分形理论掌握其吸附机制,可开发不同应用场景的起泡、乳化剂产品。(3)蛋黄浆液中的蛋白质结构受到其浓度、盐离子、pH的影响,浓度提高使其界面压力、扩散、重排速率及粘性模量明显升高,Na+离子存在进一步提高其吸附速率和粘性模量。55℃时,蛋黄浆液表现出最大的乳化活性和乳化稳定性。(4)烘焙产品常用的四种非离子乳化剂吐温80(TW80)、蔗糖脂肪酸酯(SE)、丙二醇脂肪酸酯(PGMS)和乳酸脂肪酸甘油酯(LACTEM)可快速吸附到界面,形成弹性界面膜,起泡、乳化性较好,但稳定性差,通过界面力学、吸附动力学、界面膨胀流变学与乳化、起泡的关系,改善其稳定性,并应用到无麸质蛋糕的生产。(5)吐温与OVA混合,使OVA的结构变得列松散,吸附速率增大,发泡能力显著增强,稳定性增加,可用于蛋糕生产;司盘与蛋黄颗粒混合,乳化能力和乳化稳定性增强,增加面包柔软性。调节乳化剂与OVA或蛋黄颗粒比例,可制成烘焙类产品的专用粉。(6)建立了吐温、司盘乳化剂的界面压力、吸附速率及界面流变性替代传统HLB值评价乳化剂性能的过程及方法。(7)通过研究玉米醇溶蛋白、谷物蛋白、鲍鱼足蛋白的界面性质,提供蛋白纳米颗粒、蛋白凝胶体系、专用油脂体系等构建方法和路径。. 这些研究成果和数据,可以扩展界面技术在烘焙类、饮品类及专用油脂构建等领域的应用。
界面分子微观膜与宏观涂膜比较研究卵转铁蛋白成膜机制及磷酸化修饰
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批准号:31660481
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:39.0万元
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批准年份:2016
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负责人:吴磊燕
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依托单位:
界面分子作用与蛋白溶液界面性质、界面稳定性关系及模型建立
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批准号:31260367
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:49.0万元
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批准年份:2012
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负责人:吴磊燕
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依托单位:
国内基金
海外基金